Файл: Багиров, И. Т. Современные установки первичной переработки нефти.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.10.2024

Просмотров: 84

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

потока направляется в заводскую сеть. В результате теплофика­

ционная вода получает от горячих

нефтепродуктов около

8,5 Гккал/ч тепла (по расчету). Это

эквивалентно примерно

13,2 т/ч пара давлением 3 кгс/см2. Расход воды на охлаждение нефтепродуктов уменьшается на 426 м3/ч, или 3370 тыс. м3/год; кроме того экономится около 10 т/ч пара, который потребовался бы для подогрева воздуха в калориферах, а также обогрева лотков и мерников. Эффективность использования тепловой энергии горячих нефтепродуктов на установках определяют в основном следующие факторы:

Рис. 78. Схема подогрева промышленной теплофикационной воды за счет тепла горячих нефтепродуктов:

/ — теплообменники; 2 — подогреватель газового

топлива; 3 — калориферы;

4 — трубопрово­

ды установки;

5 — лотки для

труб; 6 — щелочной мерник; 7 — насос; 5 — мерник теплофика­

ционной воды.

/ — холодная

теплофикационная

вода; // — горячие потоки

нефтепродуктов;

/ // — нагретая

теплофикационная вода.

 

 

конструктивные особенности аппаратов, обеспечивающие их работу при более высоком коэффициенте теплопередачи;

правильный выбор источника тепла и разработка рациональ­ ной схемы теплообмена с учетом последовательности включе­ ния в систему теплоносителей;

минимальные размеры тепловых потерь, достигаемые сокраще­ нием длины технологических коммуникаций, а также выбором материала тепловой изоляции;

обеспечние технически правильной эксплуатации энергосисте­ мы, недопущение загрязнения трубок, корпуса теплообменных ап­ паратов и др.

Использование тепловой энергии дымовых газов. Поскольку с дымовыми газами теряется 20—30% тепла, большая часть печей работает с к.п.д., не превышающим 60—70%. Тепло высокотем­ пературных дымовых газов может быть использовано на следую­ щие нужды: перегрев пара в пароперегревательном змеевике, уста­ новленном в конвекционной шахте печи; подогрев воздуха в воз­ духоподогревателе, установленном между боровом и дымовой тру­

216


бой; производство водяного пара в выносном котле-утилизаторе; подогрев воды технической и теплофикационной; подогрев нефти, поступающей на переработку, и др.

Подогрев водяного пара. На установках АТ и АВТ перегретый водяной пар в основном используют в ректификационных колон­ нах блока атмосферной' перегонки, блока вакуумной перегонки мазута и в отпарных колоннах этих блоков. На установках про­ изводительностью 3 млн. т/год для атмосферного блока расходует­ ся пара 9075 кг/ч давлением 10 кгс/см2, для вакуумного блока 3600 кг/ч давлением 3 кгс/см2. Для перегрева пара используется часть тепла дымовых газов конвекционной камеры печи. Змеевикпароперегреватель располагается между нижними и верхними ря­ дами продуктовых труб конвекционной камеры. Насыщенный пар поступает в змеевик снизу, в противоток горячим дымовым газам, и перегревается до 200—400 °С.

На установке ЭЛОУ — АВТ производительностью 3 млн. т/год в печах шатрового типа перегрев пара за счет тепла дымовых газов характеризуется следующими данными:

 

Печь

Печь

Печь горячей

 

атмосферной

вакуумной

струн

 

части

части

блока АТ

Тепловая мощность печи, ккал/ч

30-108

23-10°

16-10°

Количество водяного пара, кг/ч

4947

3610

4538

Температура, °С

 

 

 

водяного пара при входе в

179

133

179

пароперегреватель . . .

перегретого пара . . . .

330

370

330

дымовых газов после паро­

375

400

410

перегревателя ....................

Поверхность нагрева труб па­

167

167

131

роперегревателя, м2 . . . .

Диаметр труб пароперегревате­

57X4

57x4

57x4

ля, м м .........................................

На некоторых установках пароперегреватели были перенесены из конвекционных камер в боров дымоходов. На освободившемся месте в конвекционной камере печей с целью интенсификации мощности установок расположили дополнительные продуктовые трубы. На ряде восточных и южных заводов страны пароперегревательные змеевики размещены в борове печи.

П о д о г р е в в о з д у х а . На некоторых промышленных установ­ ках первичной перегонки часть тепла дымовых газов используется для подогрева воздуха. Благодаря этому уменьшается расход топ­ лива и улучшается процесс горения.

П р о и з в о д с т в о в о д я н о г о п а р а . Печи тепловой мощно­ стью более 15 млн. ккал/ч являются экономически выгодными для вторичного использования тепловой энергии горячих дымовых га­ зов. В последнее время почти во всех мощных печах установок первичной перегонки нефти тепловая энергия печных газов упо­ требляется для производства водяного пара.

217


На рис. 79 показана схема производства пара при использова­ нии дымовых газов печей беспламенного горения. Во всех трех печах 1 над конвекционной камерой 4 установлены котлы-утилиза­ торы 5. Конденсат из заводской сети поступает в паросборник 6 и оттуда насосом 7 подается в котлы-утилизаторы 5. Полученная

Рис. 79. Схема производства пара при использовании дымовых газов печен беспламенного горения:

/

— печн; 2 — радиантные

камеры;

3 — пароперегреватели;

4 — конвекционные

камеры;

5

— котлы-утилизаторы; 6 — паросборник; 7 — насос.

/ — конденсат;

/ / — конденсат

для пи­

тания котлов-утилизаторов;

/ // — продувочная вода;

IV — пароконденсатная смесь;

V — на­

сыщенные пары в пароперегреватель;

VI — перегретый пар

в сеть;

VII — насыщенный пар

из заводской сети.

 

 

 

 

 

 

пароконденсатная смесь снова возвращается в паросборник. Насы­ щенные пары из паросборника направляются в пароперегревате­ ли 3 двух печей 1. Перегретый пар поступает в заводскую сеть. Третья печь обслуживает вакуумную колонну установки. В эту печь пар для перегрева поступает из заводской сети и после пере­ грева возвращается снова в заводскую сеть.

Рис. 80. Схема утилизации

тепла

дымовых газов печей шатрового типа:

I — печь; 2 — пароперегреватель;

3 — котел-утилизатор;

4 — вентилятор; 5 — рекуператор (по­

догреватель

воздуха); 6 — калориферы;

7 —дымоходы;

8 — насос; 9 — паросборник; 10 — те­

плообменник.

/ — перегретый пар; // — воздух; / // — пароконденсатная смесь; /V — конден­

сат для питания котлов-утилизаторов;

V — насыщенный

пар; VI — конденсат или химически

очищенная вода.

 

 

 

218


На рис. 80 показана схема утилизации тепла дымовых газов печей шатрового типа для подогрева воздуха, производства водя­ ного пара и его перегрева. Такая схема, более эффективная по

•сравнению с другими схемами, обеспечивает максимальное исполь­ зование тепловой энергии дымовых газов и одновременно способ­ ствует повышению к.п.д. печи. Вода из заводской линии через теплообменник 10 поступает в паросборник 9. Насосом 8 нагретая вода направляется в котел-утилизатор 3, расположенный в боро­ ве. Оттуда пароконденсатная смесь поступает в паросборник 9. Насыщенный пар с верха паросборника 9 направляется в паропе­ регреватель 2, расположенный в конвекционной камере печи. Ат­ мосферный воздух забирается вентилятором 4 и направляется че­ рез калориферы 6 в рекуператор 5.

На типовой установке ЭЛОУ— АВТ (А-12/9) производитель­ ностью 3 млн. т/год со вторичной перегонкой бензина установлено пять печей суммарной тепловой мощностью 81 Гккал/ч. Во всех печах за 1 ч сжигается 11 130 кг топлива. Температура дымовых газов на выходе из конвекционных камер печей 375—410 °С. Для использования тепловой энергии дымовых газов перед вводом их в дымовую трубу в печах установлены выносные котлы-утилизато­ ры типа КУ-40.

Т а б л и ц а 43. Утилизация тепла дымовых газов печей

 

 

установки ЭЛОУ—АВТ производительностью 3 млн. т/год

 

 

сернистой

нефти

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Печь

 

Всего

 

 

Показатели

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

от трех

 

 

 

 

 

1

2

печей

Тепловая

мощность

печи

(расчетная),

29 180

22 772

15 501

67 453

тыс. ккал/ч

 

 

4000

3130

 

9330

Расход топлива, кг/ч

 

 

2 2 0 0

Температура дымовых газов перед кот-

375

400

410

ламп,

°С

 

 

температу-

47,7

38,7

27,5

 

Объем

дымовых газов (при

ре газов), м3/ч

 

 

 

 

 

 

Температура дымовых газов после кот-

2 1 0

2 1 0

2 1 0

лов, °С

 

 

 

 

 

 

 

Утилизируемое тепло, Гккал/ч

3,67

3,30

2,58

9,55

Пар, получаемый за счет тепла дымо­

 

 

 

 

вых газов

 

 

 

 

 

 

кг/ч

 

 

 

5900

5300

4150

15 350

т/год

 

 

 

47 200

42 400

33200

1 2 2 800

Средняя температура дымовых газов в

293

305

310

котле, °С

 

 

 

 

 

 

Коэффициент теплопередачи.

 

51

41

52,5

ккал/(м2 -ч-°С)

 

 

606

638

406

1650

Поверхность нагрева котла, м2

Число котлов КУ-40

(Д=485

м2), шт.

2

2

1

5

В табл. 43 приводятся данные об утилизации тепла дымовых газов печей установки ЭЛОУ—АВТ со вторичной перегонкой ши­

219


рокой бензиновой фракции. Количество получаемого пара (давле­ нием 1 0 кгс/см2) достаточно для покрытия потребности самой установки примерно на 50%. На рис. 81 показана типовая схема

Рис. 81. Схема производства

пара в выносных котлах-утилизаторах:

J — мерник химически очищенной

воды; 2 — паросборник; 3 — насосы; 4 — котел-утилизатор;

5 — заслонки для

дымовых газов;

6 — дымоход; 7 — печь. / — насыщенный пар; I I — хими­

чески очищенная

вода; III — дымовые газы; IV — продувочная вода.

производства пара в выносных котлах-утилизаторах на установках АВТ производительностью 3, 6 и 8 млн. т/год нефти.

Г л а в а XII

ОБОРУДОВАНИЕ УСТАНОВОК СРЕДСТВАМИ КОНТРОЛЯ И АВТОМАТИКИ

На установках АВТ постоянно измеряются, регулируются и ре­ гистрируются следующие основные параметры: расход сырья, про­ межуточных продуктов, готовой продукции, топлива, пара, рас­ творов щелочи и воды; давление в аппаратах, емкостях, трубопро­ водах, насосах и др.; температура потоков в аппаратах, емкостях

итрубопроводах; уровень жидкостей в технологических аппаратах

иемкостях. Кроме того, постоянно контролируется качество сырья, компонентов светлых нефтепродуктов и масляных дистиллятов. Число контрольно-измерительных приборов определяется произво­ дительностью установок.

Для контроля и автоматизации рекомендуются приборы систе­

мы «старт». На ранее построенных установках ведущее место за­ нимают приборы системы АУС. Благодаря блочному принципу построения, полной взаимозаменяемости приборов и блоков, еди­ ным унифицированным входным и выходным сигналам всех при­ боров, большой дистанции, быстроте передачи и обработки ин­ формации, простоте сочетания с машинами и управляющими вы­ числительными устройствами в единых цепях управления приборы системы «старт» обеспечивают большую гибкость при построе­ нии сложных схем автоматизации производственных процессов. С помощью приборов «старт» можно осуществлять схемы автома­ тизации, которые позволяют из одной операторной управлять всем ходом технологического процесса.

Для измерения и регулирования расхода проектом предусмат­ ривается использование в качестве датчика дифманометра ком­ пенсационного типа ДСП. При измерении расхода показания вы­ носятся на информационную машину. При регулировании расхода прибор состоит из датчика типа ДСП, вторичного прибора ПВ10.1Э, пневматического регулятора ПР3.21 и регулирующего клапана. Для учета количества поступающих и уходящих потоков приме­ няют объемные счетчики с выходом на информационную машину. Давление измеряют и регулируют датчиком системы ГСП.

Температуру измеряют с помощью хромель-капелевых и хро- мель-алюминиевых одинарных термопар. Они работают в комплек­ се с электропреобразователями, служащими для преобразования термоэлектродвижущей силы в пропорциональный ей постоянный

221